崖州湾国家实验室发表最新Cell论文

细胞因子是一类小肽信号分子，它们在调控动物免疫和炎症反应中发挥着核心作用。促炎因子和抗炎因子是免疫系统中两类功能相反的细胞因子。其中，促炎因子可以启动炎症反应、促进病原体清除和组织修复；抗炎因子则可以抑制炎症反应，防止自身免疫疾病。二者的动态平衡是机体有效防御且避免自我损伤的关键。 自 1991 年以来，研究人员已经发现多种植物小肽可以作为促炎因子调控植物免疫，但植物能否利用抗炎因子维持免疫稳态，仍是未解之谜。 

2025 年 8 月 21 日，崖州湾国家实验室王磊博士与德国图宾根大学 Georg Felix 教授团队合作，在国际顶尖学术期刊 Cell 上发表了题为：A receptor antagonist counterbalances multiple systemin phytocytokines in tomato 的研究论文，崖州湾国家实验室为论文第一单位，王磊为论文第一作者。

该研究揭示了植物抗炎因子系统素拮抗肽（AntiSYS）调控番茄免疫系统的分子机制。AntiSYS 是番茄中的一个天然小肽，它能特异性抑制植物细胞因子系统素的活性，避免植物“过度发炎”导致的生长发育异常，从而成为植物免疫稳态调控的关键“刹车”。该研究揭示了植物免疫系统调控的新机制，为抗病虫作物设计提供了重要理论基础。 

对免疫激活的严格调控对于植物健康至关重要。然而，植物如何控制其免疫刺激性植物细胞因子的作用，在很大程度上仍不清楚。

在这项最新研究中，研究团队确认了系统素拮抗肽（AntiSYS）是番茄细胞因子系统素的天然抑制剂。AntiSYS 是一种系统素样肽，编码于一个基因簇中，该基因簇还有四个同源基因，其中三个为新发现的具有激动活性的系统素（促炎因子）——SYS2、SYS3 和 SYS4。

AntiSYS 是系统素受体的一种强效且特异性的拮抗剂。缺乏 AntiSYS 的番茄突变体表现出生长异常和生殖适应性降低。而在缺乏功能性系统素受体的植物中，未观察到这些 AntiSYS 缺乏的症状，这表明 AntiSYS 在对抗激动性系统素方面发挥着作用。因此，就像动物体内拮抗性白细胞介素控制免疫稳态一样，AntiSYS 在番茄植株中对植物细胞因子活性的调控也发挥着至关重要的作用。

该研究的核心发现：

番茄含有 AntiSYS，这是一种强效的植物细胞因子系统素（SYS1）的抑制剂；

AntiSYS 是系统素受体 SYR1 的竞争性受体拮抗剂；

AntiSYS 与另外 3 种促炎因子 SYS2、SYS3 和 SYS4 一起编码在一个基因簇中；

缺乏 AntiSYS 会对植物的生长和发育产生严重影响。

关于崖州湾国家实验室

崖州湾国家实验室成立于 2022 年 9 月，位于海南省三亚市崖州湾科技城，实验室聚焦国家粮食安全和种业创新中的重大科学与技术问题，从当前重大迫切需求和抢占未来制高点两个方面出发，实验室将扛起“生物育种前沿理论和关键技术突破、核心种源创制及大规模鉴定、重大品种精准设计与培育”的三大使命。